यूनिवर्स में पहला मोलेक्यूल जो संभव था, वह सीन इन स्पेस था

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यह हमारे जैसे सितारों, आकाशगंगाओं, ग्रहों और जीवनरूप जैसी चीजों के लिए जटिल अणुओं का एक समृद्ध और विविध सेट लेता है। लेकिन मनुष्यों और सभी जटिल अणुओं से पहले जिनका हम अस्तित्व बना सकते थे, पहले एक ऐसा मौलिक अणु होना था जिसने रासायनिक घटनाओं की एक लंबी श्रृंखला शुरू की जिसके कारण आज आप अपने चारों ओर जो कुछ भी देखते हैं।

हालांकि इसे अस्तित्व में लाने के लिए लंबा सिद्धांत दिया गया है, लेकिन उस अणु के लिए अवलोकन संबंधी सबूतों की कमी वैज्ञानिकों के लिए समस्याग्रस्त थी। अब उन्होंने इसे ढूंढ लिया है और वे वैज्ञानिक आराम कर सकते हैं। उनका भविष्य कहनेवाला सिद्धांत जीतता है!

ब्रह्मांड के शुरुआती दिनों में, केवल दो या तीन प्रकार के परमाणु थे। हाइड्रोजन, हीलियम और कम मात्रा में लिथियम बिग बैंग न्यूक्लियोसिंथेसिस द्वारा बनाए गए थे। अन्य सभी तत्व बाद में जाली थे, सितारों में। सितारे ज्यादातर हाइड्रोजन होते हैं, लेकिन बिग बैंग में बनाए गए साधारण हाइड्रोजन परमाणुओं से सितारे नहीं बन सकते हैं। वे आणविक हाइड्रोजन कहलाते हैं। आणविक हाइड्रोजन तथाकथित "पहले अणु" के बिना नहीं बन सकता है, हीलियम और हाइड्रोजन का एक संयोजन जिसे हीलियम हाइड्राइड कहा जाता है। थ्योरी कहती है कि हीलियम हाइड्राइड बिग बैंग के लगभग 100,000 साल बाद बनाया गया था।

"डेटा में पहली बार हीलियम हाइड्राइड को देखते हुए ऐसा होना काफी रोमांचक था।"

रॉल्फ गेस्टेन, मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर रेडियो एस्ट्रोनॉमी, प्रमुख लेखक।

आप बिग बैंग के लगभग 100,000 साल बाद, शुरुआती यूनिवर्स के एक स्नैप शॉट को देख सकते हैं। यह बहुत गर्म था, और केवल हाइड्रोजन, हीलियम, और उस छोटे से लिथियम से आबादी थी। ब्रह्मांड की परमाणु आबादी में विविधता लाने से पहले, सितारों को बनना था। एक बार जब यह ठंडा होना शुरू हुआ, तो तारों के बनने के लिए परिस्थितियाँ पकने लगीं।

लेकिन कुछ और भी होना था। ब्रह्मांड का ठंडा होना सितारों के बनने के लिए पर्याप्त नहीं था। आणविक हाइड्रोजन का निर्माण किया जाना था, क्योंकि बिग बैंग द्वारा बनाए गए साधारण परमाणु हाइड्रोजन के बजाय सितारों को बड़े पैमाने पर आणविक हाइड्रोजन से बनाया जाता है। (वैज्ञानिक इसे साधारण हाइड्रोजन नहीं कहते हैं, वे इसे केवल हाइड्रोजन परमाणु कहते हैं।)

ब्रह्मांड में अधिकांश हाइड्रोजन आणविक हाइड्रोजन है।
लेकिन आज के ब्रह्मांड में एक भी हाइड्रोजन परमाणु दुर्लभ है, क्योंकि यह एक मुक्त कण है और वास्तव में प्रतिक्रियाशील है। आणविक हाइड्रोजन एक अणु है जिसमें दो हाइड्रोजन परमाणुओं को एक साथ जोड़ा जाता है। इसमें दो प्रोटॉन और दो इलेक्ट्रॉन होते हैं और यह बहुत स्थिर होता है। अंतरिक्ष में आणविक हाइड्रोजन के बड़े पैमाने पर बादल हैं, और उन बादलों से सितारे हैं।

प्रारंभिक ब्रह्मांड में समस्या थी, भले ही चीजें शांत हो रही थीं, आणविक हाइड्रोजन अपने आप नहीं बन सकता था। सिद्धांत के अनुसार, सरल हाइड्रोजन को बनाने से पहले एक विशिष्ट अणु के साथ बातचीत करने की आवश्यकता होती है, और वह अणु हीलियम हाइड्राइड था। यह अंतर्मन ब्रह्मांड के रसायन विज्ञान में पहला कदम था।

"इंटरस्टेलर स्पेस में हीलियम हाइड्राइड के बहुत अस्तित्व के सबूत की कमी दशकों से खगोल विज्ञान के लिए एक दुविधा थी।"

रॉल्फ गेस्टेन, मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर रेडियो एस्ट्रोनॉमी, प्रमुख लेखक

हालांकि सिद्धांत ने कहा कि हीलियम हाइड्राइड का अस्तित्व था, और भले ही इसे 1925 में एक प्रयोगशाला में बनाया गया था, लेकिन इसे अंतरिक्ष में कभी नहीं देखा गया था। यह बहुत अचार अणु है, क्योंकि इसका एक घटक परमाणु हीलियम है, जो एक महान गैस है। और महान गैसें अन्य परमाणुओं के साथ प्रतिक्रिया करने के लिए बहुत अनिच्छुक हैं।

लेकिन अब उन्होंने इसे पा लिया है।

जर्नल नेचर में 17 अप्रैल को प्रकाशित एक पेपर में, शोधकर्ताओं ने बताया कि कैसे उन्होंने मायावी हीलियम हाइड्राइड की खोज की
एनजीसी 7027 नामक ग्रहीय नेबुला। उन्होंने नासा के सोफिया का उपयोग किया, या
इन्फ्रारेड एस्ट्रोनॉमी के लिए स्ट्रैटोस्फेरिक वेधशाला, इसे देखने के लिए। SOFIA एक परिवर्तित बोइंग 747SP है, जो उच्च ऊंचाई पर, वायुमंडलीय हस्तक्षेप से ऊपर, अवलोकनों के लिए उड़ता है।

1970 के दशक के बाद से, वैज्ञानिकों ने सोचा कि एनजीसी 7027 में हीलियम हाइड्राइड के अस्तित्व के लिए आवश्यक शर्तें हैं। SOFIA, और जर्मन ग्रेट इंस्ट्रूमेंट (Terahertz फ़्रिक्वेंसी में जर्मन रिसीवर) का उपयोग करते हुए उन्होंने मायावी अणु की खोज करते हुए NGC 7027 की खोज की।

पेपर के लीड लेखक जर्मनी के बॉन में मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर रेडियो एस्ट्रोनॉमी के रॉल्फ गेस्टेन हैं। "इंटरस्टेलर स्पेस में हीलियम हाइड्राइड के बहुत अस्तित्व के सबूत की कमी दशकों से खगोल विज्ञान के लिए एक दुविधा थी," गेस्टेन ने कहा।

ग्रहीय निहारिका जहां शोधकर्ताओं ने देखा कि इसमें हीलियम हाइड्राइड के निर्माण की सही परिस्थितियां हैं। उम्र बढ़ने के स्टार ने अणु के गठन के लिए सही गर्मी और पराबैंगनी विकिरण को बाहर रखा। लेकिन अंदर से देखना कि निहारिका बहुत मुश्किल साबित हुई। SOFIA और GREAT दर्ज करें।

SOFIA जमीन-आधारित टेलीस्कोप और स्पेस टेलीस्कोप के बीच हाइब्रिड की तरह है। 45,000 फीट पर इसके सहूलियत बिंदु से, यह पृथ्वी के अधिकांश वायुमंडलीय हस्तक्षेप से मुक्त है, एक अंतरिक्ष दूरबीन की तरह। लेकिन यह अधिक लचीला है। यह मिशन और इसके इंस्ट्रूमेंटेशन के बीच की जमीनों को बदल सकता है या जमीन-आधारित दूरबीन की तरह अधिक अनुकूलित कर सकता है।

इस मामले में, जर्मन GREAT साधन को 2011 में SOFIA में एकीकृत किया गया था। और यह इस शोध में महत्वपूर्ण साबित हुआ।

SOFIA के डिप्टी प्रोजेक्ट साइंटिस्ट नसीम रंगवाला ने कहा, 'हम इंस्ट्रूमेंट बदलने और लेटेस्ट टेक्नोलॉजी को इंस्टॉल करने में सक्षम हैं।' "यह लचीलापन हमें टिप्पणियों को सुधारने और सबसे अधिक दबाव वाले सवालों का जवाब देने की अनुमति देता है जो वैज्ञानिक चाहते हैं।"

2016 में, वैज्ञानिकों ने मायावी हीलियम हाइड्राइड के लिए NGC 7027 की जांच करने के लिए SOFIA और GREAT का उपयोग शुरू किया। प्रत्येक अणु अपनी आवृत्ति पर प्रकाश के साथ बातचीत करता है, और GREAT को एक विशेष स्टेशन पर रेडियो ट्यूनिंग के समान हीलियम हाइड्राइड की आवृत्ति के लिए ट्यून किया गया था। और आखिरकार वे भाग्यशाली हो गए।

“ऐसा होना बहुत रोमांचक था, डेटा में पहली बार हीलियम हाइड्राइड को देखकर। यह एक सुखद अंत के लिए एक लंबी खोज लाता है और प्रारंभिक ब्रह्मांड की अंतर्निहित रसायन विज्ञान की हमारी समझ के बारे में संदेह को समाप्त करता है।

रॉल्फ गेस्टेन, मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर रेडियो एस्ट्रोनॉमी, प्रमुख लेखक

गेस्टेन ने कहा, "ऐसा होना रोमांचक था, डेटा में पहली बार हीलियम हाइड्राइड को देखकर।" "यह एक सुखद अंत के लिए एक लंबी खोज लाता है और प्रारंभिक ब्रह्मांड की अंतर्निहित रसायन विज्ञान की हमारी समझ के बारे में संदेह को समाप्त करता है।"

इसलिए यह खगोल विज्ञान के सबसे लंबे समय तक पूछे जाने वाले प्रश्नों में से एक है। हीलियम हाइड्राइड की खोज के लिए सफल निष्कर्ष ब्रह्मांड के विकास का विवरण देने वाले हमारे सिद्धांतों के लिए एक अच्छी जीत है।

यदि आप एक वैज्ञानिक के साथ दोस्त हैं, तो उसे बीयर खरीदने और उनकी कड़ी मेहनत के लिए कुछ प्रशंसा दिखाएं!